33. Распространение шума в зданиях

При рассмотрении вопросов звукоизоляции 8дагшй всякий звук, проникающий в помещение извне, условимся называть шумом. С гигиенической точки зрения под шумом следует понимать такой звук, который является помехой человеку в определенных условиях его жизни и деятельности и может раздражать его нервную систему. Различают воздушные шумы, распространяющиеся в воздушной среде, и ударные, распространяющиеся в твердых телах вследствие механического на них воздействия. Воздушный шум может передаваться через ограждения, главным образом через щели, трещины, отверстия или сквозные поры, а также вследствие изгибных колебаний ограждения, которые вызывают в соседнем помещении колебания частиц воздуха, создавая там новые звуковые волны. В большинстве случаев решающее значение для передачи шума через ограждение имеют именно изгибные его колебания. Основным путем передачи воздушного шума является передача звуковой энергии через ограждение, разделяющее два смежных помещения. Однако следует учитывать передачу шума в данное помещение из соседнего, где имеется источник шума, не только через разделяющее их ограждение, но и косвенным путем — через другие ограждения. Ударный шум распространяется по перекрытиям и стенам на значительно большие расстояния, чем воздушный, хотя он тоже постепенно затухает. Интенсивность затухания ударного шума зависит от степени однородности материала, его модуля упругости и от количества участков сопряжения элементов конструкций друг с другом. В железобетоне и металлах интенсивность затухания ударного шума невелика, так как эти материалы однородны и обладают незначительными потерями на внутреннее трение. В кирпичной кладке затухание ударного шума ослабляется больше вследствие неоднородности конструкции (кирпич и раствор в швах).

34. Метод определения расчетной звукоизолирующей характеристики ограждающих конструкций

35. Методы защиты от шума

 Различают два вида шума по характеру его распространения в помещении: воздушный и структурный.

В первом случае вибрации создаются, например, разговорной речью или динамиками работающего телевизора и вызывают звуковые волны в форме колебаний воздуха, которые при достаточной энергии источника звука могут передаваться и через стену, заставив ее колебаться.  Во втором случае источником шума может быть любое механическое действие, например, перемещение мебели по полу или сверление стены. Здесь звуковая волна возникает в самом материале и, если учесть, что скорость звука в твердых телах в 12–15 раз превышает скорость звука в воздухе, становится понятным, почему сверление стены в одной из квартир многоэтажного дома хорошо слышится практически во всем доме. Такой звук воспринимается жильцами, как если бы его источник находился рядом.

Чтобы избавиться от нежелательных звуков существуют два способа: снизить уровень шума источника или установить звукоизолирующую преграду. Первый способ не всегда срабатывает, поскольку ваш сосед считает, что он не может вам мешать. Поэтому приходится применять второй способ. Поскольку звукоизолирующая преграда уже существует, то речь пойдет о повышении ее звукоизоляционных свойств.

Защита от воздушного шума сбоку

Повысить звукоизоляцию ограждающих конструкций можно двумя методами. Первый метод заключается в том, чтобы не допустить колебаний преграды от действия звуковой волны, тогда звук не будет передаваться внутрь помещения. Реализация второго метода достигается за счет совокупного эффекта от отражения поверхностью, поглощения и рассеивания энергии звуковой волны внутри ограждающей конструкции.

Первый метод требует, чтобы преграда была массивной. Чем тяжелее и толще монолит и выше частота звука, тем меньше стена вибрирует, и, значит, ее звукоизолирующая способность лучше. Однако снижение уровня шума путем увеличения массы конструкции не особо эффективно — при двукратном увеличении толщины (массы) стены индекс изоляции воздушного шума увеличивается всего на 6 дБ. Кроме этого, подобный вариант повышает нагрузку на перекрытия и фундамент, заметно «съедает» площадь помещений.

Второй метод реализуется с помощью многослойных конструкций, состоящих из нескольких (минимум двух) чередующихся слоев жестких (плотных) и мягких (легких) строительных материалов. Плотные материалы (гипсокартон, кирпич) проявляют здесь звукоизоляционные свойства и работают аналогично однослойным перегородкам: звукоизоляция тем выше, чем больше поверхностная плотность материала. Материалы легкого слоя должны выполнять звукопоглощающую функцию, для чего структура материала должна быть пористой и продуваемой воздухом, тогда энергия звуковой волны расходуется на колебания волокон и трансформируется в тепло. Этому требованию в полной мере отвечают волокнистые материалы плотностью 40–75 кг/м3. (По этой же причине для изоляции от воздушного шума не подходят пенопласты и пенополиуретаны, имеющие замкнутую ячеистую пористость).

Для увеличения звукопоглощения на низких частотах, если это допускает дизайн, лицевая поверхность изделий из звукопоглощающего материала делается с ребрами (выступами) различной формы, толщины и высоты.

При устройстве многослойной конструкции главным условием является обеспечение раздельности работы существующей и дополнительной стен. Ведь если их соединить жестко, через деревянные или металлические стойки гвоздями или шурупами, то звуковая энергия по жестким элементам каркаса успешно минует специально заготовленные внутренние звукопоглощающие слои-ловушки, в результате чего реальная звукоизоляция многослойных конструкций оказывается значительно ниже расчетных значений. Для того чтобы это не происходило крепление каркаса дополнительной стены по всему ее периметру необходимо осуществить через звукоизолирующие прокладки толщиной 5–6 мм (полоски из вспененного полиэтилена, пробки и т.п.  материалов).

Жесткий слой многослойной конструкции лучше выполнить в два слоя из  гипсоволокнистых плит толщиной по 12,5 мм. Они предпочтительнее, чем гипсокартон, т.к.  у них выше поверхностная плотность, а значит и выше звукоизоляционные свойства. Мягкий слой конструкции толщиной 100 мм должен быть из минеральной ваты (базальтовой, стеклянной и т.п.) средней плотностью от 45 до 75 кг/м3. При правильном исполнении такой облицовки индекс изоляции воздушного шума может быть повышен не менее чем на 10  дБ.

 

Защита помещения от проникновения шума сверху.

Поскольку от ударного шума всегда страдает сосед снизу, именно ему предстоит расплачиваться за чью-то нерадивость. При этом важно представлять, что 20 дБ снижения уровня ударного шума, которые легко могут быть получены при устройстве плавающего пола со стороны верхнего этажа, никакими средствами не могут быть наверстаны со стороны нижнего этажа. Практика показывает, что эффективность звукоизоляционных мероприятий «снизу» редко превышает величину 15 дБ. Для решения подобной проблемы со стороны вашей квартиры не сегодняшний день существуют два способа. Это методы полной и частичной звукоизоляции.

Метод полной звукоизоляции говорит сам за себя. Изолируются практически все поверхности в помещении. Данный метод безусловно эффективен, но к  сожалению не всегда применим: полномасштабные строительные работы, финансовые и пространственные затраты вносят существенное ограничение на его применение.

Когда ремонт уже сделан или когда возможности и желания его делать нет, в качестве эффективного средства снижения шума от соседей сверху в панельных и блочных домах применяется метод частичной звукоизоляции. Одно из главных условий его успешного применения и одновременно один из  сдерживающих факторов является высота потолков в помещении. Дело в том, что конструкция, обеспечивающая реальное снижение шума от соседа сверху, имеет общую толщину 120–170  мм.

Устройство такой конструкции следующее. Потолочная конструкция представляет собой комбинацию подвесного звукопоглощающего потолка и специальной звукопоглощающей минеральной ваты, помещенной в пространство между перекрытием и подвесным потолком. Такая конструкция в отношении плиты перекрытия работает как звукоизоляционная. То есть шум, проникающий непосредственно от плиты перекрытия, проходя через подвесной потолок, частично гасится. По отношению ко всем остальным поверхностям данная конструкция работает как звукопоглощающая. То есть шум по-прежнему проникает в защищаемое помещение через стены и пол, но, попав в помещение, поглощается подвесным потолком, подобно работе поглотителя запахов в холодильнике. В зависимости от толщины рабочего слоя звукопоглощающей ваты и соответственно общей толщины эффективность такой конструкции оценивается от 6 дБ (для толщины

В заключение необходимо отметить, что при проведении любых звукоизоляционных работ следует внимательно относиться к проблеме косвенной передачи шума в здании. Через «третьи» стены и перегородки может быть настолько сильная звукопередача, что, игнорируя данный факт и направляя все усилия на дополнительную звукоизоляцию одного перекрытия, можно не получить ожидаемого акустического эффекта.

 

120 мм, один слой ваты  50 мм)  до 9 дБ (для толщины 170 мм, два слоя ваты  2 х 50 мм). Вместо звукопоглощающего потолка и минеральной ваты можно применить обычные гипсоволокнистые плиты и минеральную вату, правда акустический эффект будет слабее.